El metà és el component principal del gas natural, que s’ha impulsat com una alternativa més neta al carbó i als combustibles derivats del petroli i l’ús del qual s’ha disparat en els últims anys. Això té conseqüències, i és que les concentracions de metà en l’atmosfera s’han més que duplicat des dels nivells preindustrials.
El metà és molt més potent que el CO₂ com a gas d’efecte d’hivernacle (34 vegades si considerem 100 anys i 86 vegades en una escala de 20 anys) i és el segon gas que més contribueix a l’escalfament global. Per a evitar l’augment dels 2 graus de temperatura global que es va pactar en l’Acord de París, no només han de reduir-se les emissions de CO₂, sinó també les de metà.
Dues terceres parts de les emissions de metà es deuen a activitats humanes i la resta són d’origen natural. Segons un informe de Nacions Unides, la majoria de les emissions de metà antropogèniques provenen dels combustibles fòssils, els residus i la ramaderia. Reduir les emissions de metà pot alleujar l’escalfament global a curt termini i guanyar temps per a acabar definitivament amb el provocat pel CO₂.
Una de les formes més efectives d’eliminar metà és utilitzar un catalitzador que acceleri la seva oxidació amb l’aire. Des de fa temps, els millors catalitzadors per a eliminar metà usen nanopartícules de pal·ladi suportades sobre òxids ceràmics, però aquests deixen de funcionar en presència de vapor d’aigua, que sempre és present en la combustió del gas natural. Quina és la solució? Afegir àtoms de platí a les nanopartícules de pal·ladi.
Això és el que han estudiat els investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC), juntament amb investigadors de la Universitat d’Udine (Itàlia) i del Sincrotró ALBA. El treball, publicat en Nature Communications, ha estat liderat per Núria Jiménez Divins, investigadora postdoctoral Marie Curie, i Jordi Llorca Piqué, actual vicerector de Recerca, tots dos del Departament d’Enginyeria Química i de l’Institut de Tècniques Energètiques de la UPC, vinculats a l’Escola d’Enginyeria de Barcelona, al Campus Diagonal-Besòs.
Els investigadors han creuat les dades que han obtingut en experiments realitzats en tres línies de llum diferents del Sincrotró ALBA per a estudiar els centres actius del catalitzador mentre aquest està en funcionament: espectroscòpia fotoelectrònica de raigs X, difracció de raigs X i absorció de raigs X.
Usant la llum de sincrotró han descobert que els estats d’oxidació del pal·ladi i el platí tenen una funció clau en l’eliminació del metà i que un catalitzador preparat amb mètodes mecanoquímics és més actiu i resisteix perfectament l’aigua. Aquest catalitzador – que ja ha estat patentat – és, ara com ara, el més efectiu que existeix en el món per a eliminar metà i pot trobar aplicació en els convertidors catalítics dels vehicles equipats amb motor de combustió i les turbines i calderes domèstiques que funcionen amb gas natural.
Per Tecnonews